DE4417709A1

DE4417709A1 - Feinstzerstäuberdüse auch für aggressive Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE4417709A1
Application number: DE19944417709
Authority: DE
Inventors: Werner Haunold
Original assignee: Werner Haunold
Current assignee: CLIMAROTEC GESELLSCHAFT FUER RAUMKLIMATISCHE SPEZI
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1995-11-30

Description

Das Zerstäuben von Flüssigkeiten ist Voraussetzung bei einer Viel zahl chemisch-technischer Prozesse. In den meisten Fällen ist die Charakteristik des erzeugten Nebels von entscheidender Bedeutung. Diese wird entscheidend bestimmt vom Aufbau der verwendeten Düse. Das Erzeugen feinsten Nebels einer aggressiven Flüssigkeit stellte bisher ein nicht gelöstes Problem dar. Im folgenden wird ein neuartiger Ver nebler vorgestellt, der unter Verwendung inerten Materials dazu in der Lage ist.

Aus der Vielzahl industriell gefertigter Düsen sind nur wenige in der chemischen Technik verwendbar, da hier meist mit aggressiven Flüssig keiten respektive Gasen gearbeitet wird. Benötigt man zusätzlich ei nen Sprühstrahl mit extrem kleinen Tropfen, so steht man vor einer schwer zu lösenden Aufgabe. Düsen aus Metall, wie man sie beispiels weise aus Spritzpistolen für Lackierungen kennt, verboten sich aus mangelnder chemischen Inertheit des Werkstoffs. Aus Glas gefertigte selbstansaugende "Sprüher", bei denen das zuletzt genannte Problem nicht auftaucht, erzeugen zu große Tropfen, so daß auch sie nicht in Frage kamen. Es lag deshalb nahe, einen leistungsfähigeren, aus Glas gefertigten "Sprüher" zu entwickeln, welcher im folgenden vorgestellt wird.

Theorie

Wie bei den üblichen Verneblern wird Preßluft durch eine Düse gelei tet. Der hierbei entstehende Druckluftstrahl liefert die Hauptenergie zum Zerstäuben der Flüssigkeit. Die Feinheit des Sprühstrahls und die Größe der Tropfen hängt vom Druck, d. h. der Geschwindigkeit, des Luftstrahls ab. Es besteht also eine Abhängigkeit vom Geschwindig keitsunterschied, mit der die beiden Medien Luft und Flüssigkeit auf einander treffen. Hierbei gilt, daß mit zunehmender Geschwindigkeits differenz das Tropfenspektrum zu kleineren Radien hin verschoben wird. Bei den handelsüblichen selbstansaugenden Sprühern ist die Ei gengeschwindigkeit der Flüssigkeit nahe Null, und die einzige zu va riierende Größe der Luftdurchsatz. Um nun eine möglichst große Ge schwindigkeits-Differenz zu erreichen, wurde es notwendig, vom Prin zip der Selbstansaugung abzugehen und der Flüssigkeit ebenfalls eine gerichtete Energie zu verleihen.

Aufbau

Bei der neuentwickelten Düse (Bild 1) wird die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit über eine extrem kleine Glaskapillare im Winkel von ca. 90° zum Luftstrahl eingespritzt. Dies geschieht mittels einer regelbaren handelsüblichen Schlauchpumpe (Bild 2).

Die kinetische Energie des Wasserstrahles wird so bemessen, daß er bis ins Zentrum des Luftstrahles gelangen kann. Dort kommt es durch den Zusammenprall der beiden Medien mit jeweils unterschiedlichen Energierichtungen zu einem optimalen Zerstäuben des Wasserstrahls. Es entsteht ein Vollkegelstrahl mit einem mittleren Tropfenradius von 5 µm, (Luftdurchsatz 10 l/min., verstäubte Wassermenge 8 ml/min). Das Mengenverhältnis ist beliebig einstellbar, wirkt sich aber auf das Tropfenspektrum bzw. den Wassergehalt aus.

Die Preßluftdüse besitzt einen Innendurchmesser von ca. 1 mm. Mit einer geeigneten Regelmechanik stellt es kein Problem dar, die Düse auch mechanisch verstellbar zu betreiben.

Das Ende der Flüssigkeitskapillare sollte möglichst nahe am Ausgang der Preßluftdüse liegen, da dort die Luftgeschwindigkeit am höchsten ist. Sie muß nicht bis in den Preßluftstrahl hineinragen.

Da alle Teile des Zerstäubers aus Glas gefertigt werden können und die benötigte Schlauchpumpe mit Kunststoffschläuchen arbeitet, ist es möglich, auch konzentrierte Säuren und Laugen zu versprühen.

Claims

1. Vorrichtung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit mittels Druckluft bei gleichzeitigem Einspritzen der Flüssigkeit mittels einer Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die zu versprühende Flüssigkeit über eine hinreichend enge Kapillare in einen Preßluftstrahl mittels einer Pumpe eingespritzt wird. Die Kraftrichtungen der beiden Medien muß unterschiedlich sein.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei hinrei chender Justierung bis zu einem bestimmten Winkel die Flüssigkeit auch gegen die Luftrichtung eingespritzt werden kann. Dadurch kann die Zerstäuberleistung gesteigert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gas- und Flüssigkeitswege voneinander getrennt sind und ein Zusammentreffen der beiden Medien erst außerhalb des Zerstäubers stattfindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberdüse aus Glas gearbeitet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in einem Winkel von ca. 90° zur mittleren Richtung des Luftstrahls eingespritzt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Austrittsöffnung der Flüssigkeitskapillare nicht im Luftstrom befinden muß.